直流电机速度
电机控制公式
电机控制公式
电机控制公式可以根据具体的电机类型和控制方式有所不同。
以下是一些常见的电机控制公式：
1.直流电机速度控制公式：
o电动势方程：E = Kϕω，E为电动势，K为电机常数，ϕ为磁通量，ω为角速度。
o转矩方程：T = KtI，T为转矩，Kt为电机转矩常数，I 为电流。
2.三相感应电机速度控制公式：
o转矩方程：T = KsIs，T为转矩，Ks为电机转矩常数，Is为电流。
o转速公式：N = (120f) / P，N为转速，f为电网频率，P为极数。
3.步进电机控制公式：
o步进角度公式：θ = 360 / S，θ为步进角度，S为步进角度。
o脉冲频率公式：f = N / (S × T)，f为脉冲频率，N为转速，T为步进周期。
需要注意的是，电机控制公式通常是基于理想条件下的模型推导出来的，并且不考虑实际电机的非线性和动态特性。
在实际应用中，电机控制还需要考虑到控制器的影响、传感器反馈、电机参数变化等因素，因此在具体控制系统设计时，需要结合
实际情况进行调整和优化。
电机计算公式大全
电机计算公式大全
1.直流电机计算公式：
-速度公式：N = (U - Ia * Ra) / (Kφ)
-转矩公式：T = Kt * Ia
其中，N为电机转速，U为电机电压，Ia为电机电流，Ra为电机电阻，Kφ为电机磁通系数，Kt为电机转矩系数。
2.交流异步电动机计算公式：
-额定转速：Nn = (120 * f) / p
-额定转矩：Tn = (9.55 * P) / Nn
-滑差：s = (Ns - N) / Ns
其中，Nn为电动机额定转速，f为电源频率，p为极数，Tn为电动机额定转矩，P为额定功率，Ns为同步转速。
3.步进电机计算公式：
-脉冲频率：f = N * n / 60
-脉冲速度：v = N * p / 60
-脉冲量：P = N * k
其中，f为脉冲频率，N为转速，n为绕组数，v为脉冲速度，p为步距角，P为脉冲量，k为步进电机脉冲系数。
此外，电机功率的计算公式为P = U * I，其中P为功率，U为电压，I为电流。
还可以通过电机效率公式Pou t = η * Pin计算输出功率Pout，其中η为电机效率，Pin为输入功率。
这些公式提供了电机转速、转矩、功率等各项参数的计算方法。
但需要注意，在实际应用中，还需考虑电机的机械负载、效率、温升等因素，以获得更准确的结果。
直流电机的调速方法是
直流电机的调速方法是
直流电机的调速方法主要有以下几种：
1. 调节电枢电流：改变电枢电流的大小可以改变电机的转矩和速度。
通过改变电枢电流的大小，可以实现电机的调速。
2. 调节电枢电压：通过改变电枢电压的大小，可以改变电机的转矩和速度。
通过调节电枢电压可以实现电机的调速。
3. 脉宽调制（PWM）：通过改变电源电压的调制方式，即改变电源电压的占空比，可以实现电机的调速。
通过改变占空比可以控制电机的平均输出电压，从而实现电机的调速。
4. 串联电阻调节：通过串联电阻来改变电机的电压，同时也改变了电机的转矩和速度。
通过改变串联电阻的大小可以实现电机的调速。
5. 磁场弱磁饱和调节：通过改变磁场的弱磁饱和程度，可以改变电机的转矩和速度。
通过调节磁场的弱磁饱和程度可以实现电机的调速。
以上是一些常见的直流电机调速方法，根据具体情况选择适合的调速方法。
第三章直流电动机速度控制系统
机械特性与静差率
n n01
额定转速降
ΔnN
R nN I N Ce
U d1
n02
是一个恒值。 调速系统在不 同电压下的机 械特性是互相 平行的，两者 的硬度相同。
1-25
ΔnN
Ud2
0
TeN
Te
图3-4 不同转速下的机械特性
机械特性与静差率
• 调速系统在不同电压下的理想空载转速 不一样。 • 理想空载转速越低时，静差率越大。 • 同样硬度的机械特性，随着其理想空载 转速的降低，其静差率会随之增大， • 调速系统的静差率指标应以最低速时能 达到的数值为准。
1-12
n n0
Ra Ra+R1 Ra+R2 Ra+R3
0
Id
图3－1 直流电动机调阻调速时的机械特性
1-13
减弱磁通调速法
U R n T n n 0 2 e K K K （3-3） e e m
• 理想空载转速 n 0 将随 增大。 的减少而
1-14
减弱磁通调速法
1-4
第一节
直流电动机控制基础
• 直流伺服电机的分类 直流电机按其励磁方式分为永磁式、励磁式(他 励、并励、串励、复励)、混合式(励磁和永磁 合成)三种；按电枢结构分为有槽、无槽、印刷 绕组、空心杯形等；按输出量分为位置、速度、 转矩(或力)三种控制系统；按运动模式分为增 量式和连续式；按性能特点及用途不同又有不 同品种。
（3-5）
1-23
2. 静差率
• 当系统在某一转速下运行时，负载由理 想空载增加到额定值时电动机转速的变 化率，称为静差率s。
• 用百分数表示 s
nN s n0
直流电机转速速度计算公式
直流电机转速速度计算公式直流电机是一种常见的电动机，它通过直流电源驱动转子产生旋转运动。
在工程和科学领域中，我们经常需要计算直流电机的转速，以便进行设计和控制。
在本文中，我们将介绍直流电机转速速度的计算公式，并讨论一些与计算相关的重要概念和参数。
直流电机转速速度计算公式如下：N = (V I R) / k。
其中，N表示电机的转速（单位，转每分钟），V表示电机的电压（单位，伏特），I表示电机的电流（单位，安培），R表示电机的电阻（单位，欧姆），k表示电机的转速常数（单位，转每分钟每伏特）。
这个公式可以帮助我们计算直流电机的转速，从而更好地理解和控制电机的运动。
接下来，让我们分别介绍一些与这个公式相关的重要概念和参数。
首先是电机的电压（V），它是直流电机的驱动电源，通常由电池或直流电源提供。
电压的大小直接影响电机的转速，因此在计算转速时需要准确地测量电压值。
其次是电机的电流（I），它是电机内部的电流流动，与电机的负载和工作状态有关。
在计算转速时，我们需要考虑电机的额定电流以及实际工作时的电流变化，以确保转速计算的准确性。
然后是电机的电阻（R），它是电机内部的电阻阻碍电流流动。
电机的电阻会产生热量和能量损耗，影响电机的效率和性能。
在计算转速时，我们需要考虑电机的电阻值，并根据实际情况进行修正。
最后是电机的转速常数（k），它是一个重要的参数，描述了电机转速与电压之间的关系。
转速常数的大小直接影响电机的转速响应和控制性能。
在计算转速时，我们需要准确地测量电机的转速常数，并根据实际情况进行调整。
通过以上介绍，我们可以看到直流电机转速速度计算公式涉及了多个重要的概念和参数，需要我们在实际应用中认真考虑和处理。
在工程和科学领域中，我们经常需要根据这个公式进行电机转速的计算和分析，以便进行设计和控制。
除了上述公式外，还有一些其他与电机转速相关的重要公式和概念，例如电机的功率和效率计算公式、电机的转矩和负载特性等。
电机速度开环控制和闭环控制
实验三十三 电机速度开环控制和闭环控制（自动控制理论—检测技术综合实验）一、 实验原理1．直流电机速度的控制直流电机的速度控制可以采用电枢回路电压控制、励磁回路电流控制和电枢回路串电阻控制三种基本方法。
三种控制方式中，电枢电压控制方法应用最广，它用于额定转速以下的调速，而且效率较高。
本实验采用电枢控制方式，如图33-1所示。
本实验装置为一套小功率直流电机机组装置。
连接于被控制电机的输出轴的是一台发电机，发电机输出端接电阻负载，调节电阻负载即可调节被控制电机的输出负载。
发电机输出电压兼作被控电机速度反馈电压。
2． 开环控制和闭环控制由自动控制理论分析可知，负载的存在相当于在控制系统中加入了扰动。
扰动会导致输出（电机速度）偏离希望值。
闭环控制能有效地抑制扰动，稳定控制系统的输出。
闭环控制原理方框图如图33-2。
当积分环节串联在扰动作用的反馈通道（即扰动作用点之前）时，即成为针对阶跃扰动时的I 型系统，能消除阶跃信号扰动。
采用积分环节虽然能一定程度上消除系统的稳态误差，但是却对系统的动态性能（超调量、响应时间）和稳定性产生不利影响。
因此需要配合进行控制器的设计和校正（采用根轨迹设计方法或频域设计方法）。
E图33-1直流电机速度的电枢控制方式图33-2 直流电机速度的闭环控制原理方框图此外，在扰动可以测量的情况下，采用顺馈控制也能有效地对扰动引起的跟踪误差进行补偿，减轻反馈系统的负担，见图33-3。
图33-3 反馈＋顺馈控制方式消除扰动引起的误差式中： 为控制器传递函数，也是扰动输入时的反馈通道传递函数；)(11s G G =)(22s G G = 为被控对象（本实验中即被控直流电机）的传递函数；)(s G G c c = 为顺馈控制通道传递函数；R 为指令输入，即希望的电机速度；C 为输出被控量，即被控电机的输出速度；E 为系统的稳态误差；D 为系统的扰动输入，即电机的负载。
由扰动到输出的传递函数可知，扰动引起的稳态误差为D G G G G GE c R 212101)1(++−== （33-1） 当选择顺馈回路传递函数为 11G G c −= （33-2） 时，有00==R E ，即扰动对输出没有影响。
永磁直流电机性能参数
永磁直流电机性能参数永磁直流电机性能参数Last revision on 21 December 2020ZYT直流永磁电机概述ZYT直流永磁电机采⽤铁氧体永磁磁铁作为激磁，系封闭⾃冷式。
作为⼩功率直流马达可以⽤在各种驱动装置中做驱动元件。
产品说明（1）产品特点：直流电动机的调速范围宽⼴，调速特性平滑；直流电动机过载能⼒较强，热动和制动转矩较⼤；由于存在换向器，其制造复杂，价格较⾼。
（2）使⽤条件：海拔≤4000m；环境温度：-25℃—+40℃；相对湿度≤90%(+25℃时)；允许温升，不超过75K。
型号说明90ZYT08/H1位置表⽰机座号。
⽤55、70、90、110和130表⽰。
其相应机座号外径为55mm、70mm、90mm、110mm和130mm。
表⽰直流永磁马达。
位置表⽰铁芯长度。
其中01-49为短铁芯，51-99为长铁芯和101-149为超长铁芯。
位置为派⽣结构。
其代号⽤H1、H2、H3……。
安装形式表⽰单轴伸底脚安装，AA1表⽰双轴伸底脚安装。
表⽰单轴伸法兰安装，AA3表⽰双轴伸法兰安装。
表⽰单轴伸机壳外圆安装，AA5表⽰双轴伸机壳外圆安装。
使⽤条件1.海拔不超过4000⽶。
2.环境温度：-25度到40度。
3.相对温度：⼩于等于95度。
4.在海拔不超过1000⽶时，不超过75K.技术参数以下数值为参考使⽤，在实际⽣产时可以根据客户要求调整。
1.型号55ZYZT01-55ZYZ10:转矩毫⽜⽶),速度3000-6000(r/min), 功率20-35(W), 电压24-110(V)，电流（A）和允许逆转速度差150-300(r/min).2. 型号55ZYZT51-55ZYZ76:转矩毫⽜⽶),速度1500-10000(r/min), 功率20-199(W), 电压24-110(V)，电流（A）和允许逆转速度差100-400(r/min).3.. 型号55ZYZT101-55ZYZ105:转矩毫⽜⽶),速度7500-15000(r/min), 功率85-120(W), 电压24-110(V)，电流（A）和允许逆转速度差400-700(r/min).4. 型号70ZYZT01-70ZYZ21:转矩(毫⽜⽶),速度2000-6000(r/min), 功率30-85(W), 电压24-220(V)，电流（A）和允许逆转速度差100-300(r/min).5. 型号70ZYZT51-55ZYZ110:转矩(毫⽜⽶),速度1500-9000(r/min), 功率50-148(W), 电压24-110(V)，电流（A）和允许逆转速度差100-400(r/min).6. 型号90ZYZT01-90ZYZ55:转矩294-510(毫⽜⽶),速度1500-3000(r/min), 功率20-150(W), 电压24-220(V)，电流（A）和允许逆转速度差100-200(r/min).7. 型号90ZYZT101-90ZYZ108:转矩733-796(毫⽜⽶),速度1500-3000(r/min), 功率100-230(W), 电压24-220(V)，电流（A）和允许逆转速度差100-200(r/min).8. 型号110ZYZT01-110ZYZ55:转矩637-1177(毫⽜⽶),速度1500-3000(r/min), 功率185-308(W), 电压24-220(V)，电流（A）和允许逆转速度差100-200(r/min).9. 型号110ZYZT101-110ZYZ156:转矩1274-2230(毫⽜⽶),速度1500-3000(r/min), 功率245-700(W), 电压24-220(V)，电流（A）和允许逆转速度差100-200(r/min).10. 型号130ZYZT01-130ZYZ55:转矩2548-3185(毫⽜⽶),速度1500-3000(r/min), 功率400-1000(W), 电压24-220(V)，电流（A）和允许逆转速度差100-200(r/min).11.型号 130ZYZT55-55ZYZ106:转矩3185-3822(毫⽜⽶),速度1500-3000(r/min), 功率600-1200(W), 电压24-220(V)，电流（A）和允许逆转速度差100-200(r/min).00(r/min),11.型号 130ZYZT55-55ZYZ106:转矩3185-3822(毫⽜⽶),速度1500-3000(r/min), 功率600-1200(W), 电压24-220(V)，电流（A）和允许逆转速度差100-200(r/min).选⽤永磁直流电动机的⼀般原则（1）类型的选择宜优先选⽤效率⾼、价格便宜、温升低的铁氧体永磁直流电动机。
直流电机速度控制原理
直流电机速度控制原理直流电机是一种常见的电动机类型，广泛应用于工业、交通、家电等领域。
在许多应用场景中，需要对直流电机的转速进行精确控制，以满足不同的工作需求。
本文将介绍直流电机速度控制的原理以及常用的控制方法。
1. 直流电机基本原理直流电机是利用电磁感应原理将电能转换为机械能的装置。
当直流电流通过电机的定子线圈时，会在定子中产生磁场。
同时，通过电机的转子线圈也会有电流流过，由于磁场的作用，转子会受到力的作用而旋转。
2. 速度控制原理直流电机的速度控制一般是通过改变电机输入电压或改变定子电流来实现的。
下面介绍几种常见的速度控制方法：（1）电压控制方法通过改变直流电机的输入电压来控制其转速。
当提高电压时，电机的转速也会相应增加；当降低电压时，电机的转速会减小。
这种方法简单直接，但是受限于电源电压的范围。
（2）PWM控制方法PWM（Pulse Width Modulation）控制方法是一种通过改变脉冲宽度来控制电机转速的方法。
通过不断改变脉冲的占空比，即高电平时间与周期的比值，可以控制电机的平均输入电压，从而实现转速的控制。
这种方法可以在宽范围内进行调节，控制精度高。
（3）电流控制方法直流电机的转矩和转速之间存在一定的关系，通过改变电机的定子电流，可以实现对转速的控制。
当增加定子电流时，电机的转速会增加；当减小定子电流时，电机的转速会减小。
这种方法适用于需要在较低速度范围内进行控制的情况。
3. 速度控制系统直流电机的速度控制一般由控制器、传感器和执行器等组成。
控制器负责接收输入的控制信号，并根据信号进行处理，控制输出电压或电流；传感器用于检测电机的转速或位置信息，并将其反馈给控制器；执行器根据控制信号调整电压或电流，控制电机的转速。
4. 应用领域直流电机的速度控制广泛应用于各个领域。
在工业领域，直流电机的速度控制可以用于机床、输送机、印刷机等设备中，以满足不同工艺要求；在交通领域，直流电机的速度控制可以用于电动车、电动机车等交通工具中，提供精确的速度调节；在家电领域，直流电机的速度控制可以用于洗衣机、空调等家电产品中，提供更好的用户体验。
直流电机闭环调速的原理
直流电机闭环调速的原理
直流电机闭环调速的原理:
1. 采用速度反馈来调节电机速度。
2. 设置一个给定速度值,和电机实际速度信号比较,得到速度偏差。
3. 速度偏差经过PID 控制器运算,输出调节相电压的控制量。
4. 相电压的大小决定电机端电动势和电流,进而调节电机速度。
5. 当速度偏差为零时,表示电机达到给定速度,完成闭环控制。
6. 采用磁powder制动或增益调节来改变速度稳定性。
7. 闭环控制使电机调速更准确,不受负载影响。
8. 典型的闭环控制方式有增量式PID 控制和位置式PID 控制。
9. 还可以采用模糊控制、神经网络控制等方式进行闭环调速。
10. 优化控制参数,设计控制器,可以实现高精度的闭环转速控制。
综上,闭环调速利用反馈实现给定速度的准确跟踪,是直流电机调速的有效方法。
小车带减速比的直流减速电机的速度计算公式
一、概述直流减速电机是工业生产中常见的一种电动机，它在机械传动中起到了至关重要的作用。
而小车带减速比的直流减速电机更是在小型车辆、机器人等领域得到了广泛的应用。
在实际工程中，计算小车带减速比的直流减速电机的速度是非常重要的，本文将详细讨论速度计算公式及其推导过程。
二、速度计算公式的基本概念在讨论速度计算公式之前，首先需要了解几个相关的基本概念，包括减速比、电机转速、输出轴转速等。
1. 减速比减速比是指减速电机输出轴的转速与电机的转速之比。
通常用字母i表示。
假设电机的转速为n，输出轴的转速为n1，则减速比i=n/n1。
2. 电机转速电机转速是指电机一分钟内旋转的圈数，通常用转/分钟（rpm）来表示。
3. 输出轴转速输出轴转速是指减速电机输出轴旋转的圈数，也是用转/分钟（rpm）来表示。
三、速度计算公式的推导了解了以上基本概念后，可以推导出小车带减速比的直流减速电机的速度计算公式。
1. 电机转速与输出轴转速的关系根据减速比的定义，可以得出电机转速n与输出轴转速n1之间的关系：n=n1*i。
2. 输出轴转速与车轮转速的关系假设小车的轮子直接连接到减速电机的输出轴上，则输出轴的转速n1即为小车的轮子转速。
3. 车轮转速与车速的关系车轮转速与车速之间存在一定的关系，如果知道了车轮的直径d，那么车速v与车轮转速n1之间的关系为：v=n1*π*d。
综合以上关系，可以得出小车带减速比的直流减速电机的速度计算公式为：v=n*π*d/i，其中v为车速，n为电机转速，d为车轮直径，i为减速比。
四、实际应用在实际应用中，可以通过速度计算公式来计算小车带减速比的直流减速电机的速度，从而对车辆的运动状态进行控制和监测。
五、结论本文介绍了小车带减速比的直流减速电机的速度计算公式及其推导过程，通过对减速比、电机转速、输出轴转速等概念的介绍，得出了速度计算公式v=n*π*d/i。
这个公式在工程实践中具有重要的应用价值，能够帮助工程师们更好地设计和控制小车带减速比的直流减速电机的运动状态。
直流电机的调速
直流电机的调速在生产实践中，由于电动机拖动的负载不同，对速度的要求也不同。
例如，龙门刨床在切削工作时，刀具切入和切出工件用较低的速度，中间一段切削用较高的速度，而工作台返回时用高速度;又如，轧钢机轧制不同种类、不同截面的钢材时，需要不同的转速。
这就要求采用一定的方法来改变生产机械的工作速度，以满足生产需要，这种方法通常称为调速。
电力拖动系统通常采用两种调速方法。
一种是电动机的转速不变，通过改变机械传动机构(如齿轮、带轮等)的速比实现调速，这种方法称为机械调速。
机械调速机构较复杂，适用生产机械只要求有几级固定转速。
另一种方法是通过改变电动机的参数调节电动机的转速，从而调节生产机械转速的方法，称为电气调速，其特点是传动机构比较简单，可以实现无级调速，且易于实现电气控制自动化。
此外，还可以将机械调速与电气调速配合使用，以满足调速要求。
值得注意的一点是，调速与因负载变化而引起的转速变化是不同的。
前者是用改变电动机参数的方法，使电力拖动系统运行于不同的人为机械特性上，从而在相同的负载下，得到不同的运行速度。
而后者是由于负载的变化，使电动机在同一条机械特性上发生的转速变化。
曲线1为他励直流电机带恒转矩负载T工作在固有特性上，工作点为A，转速为n。
若在电枢回路中串电阻R时，机械特性曲线变为2，工作点为B，转速为Hg，速度变化了△n=nл一ng，这属于调速。
如果电动机参数不变，负载转矩由T增大为TL，使工作点由A点转移到C点，电动机转速为mc，速度变化了△n=n一ne，这属于负载变化引起的转速变化。
根据他励直流电机的机械特性可以看出，人为地改变端电压U，电枢回路所串电阻R和电机气隙磁通中中的一个参数，就可以得到不同的转速。
因此，他励直流电机的调速方法有3种:电枢串电阻调速、降压调速和弱磁调速。
直流电机的速度控制
EDA课程设计报告直流电机的PWM调速一、概述直流电动机具有优良的调速特性，调速平滑、方便，调速范围广；过载能力大，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的快速起动、制动和反转；能满足生产过程自动化系统各种不同的特殊运行要求。
电动机调速系统采用微机实现数字化控制，是电气传动发展的主要方向之一。
采用微机控制后，整个调速系统实现全数字化，结构简单，可靠性高，操作维护方便，电动机稳态运转时转速精度可达到较高水平，静动态各项指标均能较好地满足工业生产中高性能电气传动的要求。
由于CPLD/FPGA性能优越，具有较佳的性能价格比，所以在工业过程及设备控制中得到日益广泛的应用。
PWM 调速系统与可控整流式调速系统相比有下列优点：由于PWM 调速系统的开关频率较高，仅靠电枢电感的滤波作用就可获得平稳的直流电流，低速特性好；同样，由于开关频率高，快速响应特性好，动态抗干扰能力强，可以获得很宽的频带；开关器件只工作在开关状态，主电路损耗小，装置效率高。
二、PWM调速的原理图（1）图（1）是全桥型的电机驱动电路，利用的是三极管的电流放大来驱动电机。
从图上我们可以看到当Q4和Q3导通时，电机正转；当Q1和Q2导通时，电机反转。
设电机速度从静止开始加速，如图（2）所示，首先Q3，Q4必须维持导通一段时间，此时电机所承受的电压约为供电电压U，称之为强加速。
待速度接近目标速度时，加速可以减缓，此时Q3，Q4和Q1，Q2轮流导通，只是Q3，Q4在一个周期内所导通的时间ton比Q1，Q2导通的时间t off 长一些，在此称为弱加速。
任何时刻，电机所承受的平均电压UO，表示为 UO= U×(ton -toff)( ton+toff)。
如果速度已经达到目标，便可以调整toff和ton的时间比例使之相等，此时平均电压为0，是定速控制。
由此可知，平均电压若为正值时，是加速控制；负值时是减速控制；为零时即达到匀速。
图（2）三、程序的设计在整个程序设计中，我们可以把他分成几个部分1、PWM波形的产生LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY PWM ISPORT ( CLK : IN STD_LOGIC;U_D ,D_D: IN STD_LOGIC;CQ : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0));END PWM;ARCHITECTURE ONE OF PWM ISSIGNAL CQI : STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);BEGINPROCESS(CLK)BEGINIF CLK'EVENT AND CLK = '1' THENIF U_D = '1'AND D_D = '0' THENIF CQI = 255 THEN CQI <= "11111111";ELSE CQI <= CQI + 1;END IF;ELSIF U_D = '0'AND D_D = '1' THENIF CQI=0 THEN CQI <= "00000000";ELSE CQI<= CQI-1;END IF;ELSE CQI <= CQI;END IF;END IF;END PROCESS;CQ <= CQI;END PROCESS ;END ONE;上述程序中，一个PWM周期由256个时钟周期clk组成。
电机速度公式
电机速度公式
电机的速度是指电机转动的角速度，也就是单位时间内电机转过的角度。
电机的速度公式可以通过分析电机的工作原理和相关物理规律得到。
为了简单起见，我们以直流电机为例来讨论速度公式。
直流电机是一种常见的电动机，其转速可以通过以下公式来计算：
N = (V - I * Rm) / K
其中，N是电机的转速，V是电机的供电电压，I是电机的电流，Rm是电机的电阻，K是电机的转速常数。
这个公式的推导可以通过以下几个步骤来解释：
1. 电机供电电压V对电机的转速有直接影响，电压越高，电机转速越快。
这是因为更高的电压可以提供更大的电动力矩，从而加速电机的转动。
2. 电机的电流I也会影响电机的转速。
电机的电流与电机的扭矩成正比关系，而扭矩与转速成反比关系。
因此，电流越大，扭矩越大，转速越慢；电流越小，扭矩越小，转速越快。
3. 电机的电阻Rm会对电机的转速产生影响。
电阻越大，电机的转速越慢；电阻越小，电机的转速越快。
这是因为电阻会造成电流的损耗，从而降低电机的输出功率，进而降低转速。
4. 电机的转速常数K是电机的一个特性参数，代表了电机在额定电压和额定电流下的转速。
不同的电机具有不同的转速常数，可以通过实验测量得到。
除了直流电机，其他类型的电机如交流电机和步进电机也有与速度相关的公式，但是这些公式的推导过程可能会更加复杂。
总体而言，电机的速度公式可以通过考虑电机的供电电压、电流、电阻以及转速常数等因素来得到。
这些公式可以帮助我们理解和预测电机的运动特性，为电机的设计和控制提供依据。
电机速度公式
电机速度公式电机速度公式是用来描述电机在给定电压或电流下运行时的旋转速度的数学表达式。
电机速度公式基于电机转速与电压或电流之间的关系，可以帮助工程师预测和控制电机的运行速度。
在直流电机中，电机速度可以根据电压和电机特性来计算。
基本的表达式是：N = (60 × U ) / (2 × π × K × Φ)其中，N代表电机的速度（单位：转/分钟），U代表电压（单位：伏特），K代表电机特性常数，Φ代表磁通量（单位：韦伯），π代表圆周率。
在交流电机中，电机速度的计算更加复杂，因为交流电机一般由定子和转子两部分组成，并且有不同的工作模式（如同步速度和滑差速度）。
交流电机的速度可以通过电机的极数、电源频率和励磁电流来计算。
一个常用的表达式是：N = (120 × f) / p其中，N代表电机的速度（单位：转/分钟），f代表电源频率（单位：赫兹），p代表电机的极数。
此外，在设计和控制电机系统时，还需要考虑到电机的特性和负载的影响。
负载会对电机速度产生影响，因此需要进行速度调整。
在开环控制中，可以通过改变电源输入的电压或电流来调整电机的速度。
在闭环控制中，可以使用反馈控制系统来实时监测电机的速度，并通过调整控制信号来保持速度稳定。
除了基本的速度公式，电机速度还受到许多其他因素的影响，如摩擦、机械结构、温度和负载特性等。
因此，在实际应用中，针对特定的电机类型和工作条件，可能需要进行更加详细的速度分析和建模。
总之，电机速度公式是描述电机转速与电压或电流之间关系的数学表达式。
根据电机的类型和工作条件，可以选择不同的速度公式来计算和控制电机的运行速度。
在实际应用中，还需要考虑其他因素对电机速度的影响，并进行相应的调整和控制。
直流电机的调速方法
图8.6 晶闸管的等效电路
（a）结构分解图
（b）三极管等效电路
当晶闸管的阳极与阴极之间加上正向电压时，这时VT1和VT2都承受正向电压，如果在控制 的电压，就有控制电流Ig流过，它就是VT2的基极电流Ib2 ,经过VT2的放大，在VT2的集电极就 Ig（β2为VT2的电流放大系数），而这个IC2又恰恰是VT1的基极电流Ib1，这个电流再经过VT 集电极电流IC2=β1 Ib1=β1β2Ig(β1为VT1的电流放大系数)，由于VT1的集电极和VT2的基极
晶闸管是由四层半导体构成的，如图8.5（b）所示。它由单晶硅薄片P1、N1、P2、N2四层 个PN结。晶闸管的图形符号如图8.5（c）所示。
图8.5 晶闸管外形、结构及图形符号
（a）外形封装 （b）内部结构
（c）图形符号
晶闸管的工作原理
实验证明，当在晶闸管的阳极与阴极之间加反向电压时，这时不管控制极的信号情况如何 在晶闸管的阳极与阴极之间加正向电压时，若在控制极与阴极之间没有电压或加反向电压，晶 当在晶闸管的阳极与阴极之间加正向电压时，在控制极与阴极之间加正向电压，晶闸管才会导 不管控制极有没有电压，只要阳极与阴极之间维持正向电压，则晶闸管就维持导通。下面来分
电压(UBR)。可见，晶闸管的反向伏安特性与二极管反向特性类似。
晶闸管的主要参数
为了正确选用晶闸管元件，必须要了解它的主要参数，一般在产品的目录上都给出了参数 合格证上标有元件的实测数据。
（1）断态重复峰值电压UDRM 在控制极断路和晶闸管正向阻断的条件下，可以重复加在晶闸管两端的正向峰值电压称为 其数值比正向转折电压小10%左右。 （2）反向重复峰值电压URRM 在控制极断路时，可以重复加在晶闸管元件上的反向峰值电压称为反向重复峰值电压URR 击穿电压小10%左右。 通常把UDRM与URRM中较小的一个数值标作器件型号上的额定电压。由于瞬时过电压也会使 选用元件的时候，额定电压一般应该为正常工作峰值电压的2～3倍作为安全系数。 （3）额定通态平均电流（额定正向平均电流）IT 在环境温度不大于40oC和规定的冷却条件下，晶闸管元件在电阻性负载的单相工频半波电 即全导通的条件下，可以连续通过的电流（在一个周期内）的平均值，称为额定通态平均电流
直流电机的PWM速度控制程序
直流电机的PWM速度控制程序* =======直流电机的PWM速度控制程序======== *//*晶振采用11.0592M,产生的PWM的频率约为91Hz */#include#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit en1=P2; /* L298的Enable A */sbit en2=P2 ; /* L298的Enable B */sbit s1=P2 ; /* L298的Input 1 */sbit s2=P2 ; /* L298的Input 2 */sbit s3=P2 ; /* L298的Input 3 */sbit s4=P2 ; /* L298的Input 4 */uchar t=0; /* 中断计数器*/uchar m1=0; /* 电机1速度值*/uchar m2=0; /* 电机2速度值*/uchar tmp1,tmp2; /* 电机当前速度值*//* 电机控制函数index-电机号(1,2); speed-电机速度(-100100) */voidmotor(uchar index, char speed) {if(speed>=-100 && speed0;j--);}void main(){char i;TMOD=0x02; /* 设定T0的工作模式为2 */TH0=0x9B; /* 装入定时器的初值*/TL0=0x9B;EA=1; /* 开中断*/ET0=1; /* 定时器0允许中断*/TR0=1; /* 启动定时器0 */while(1) /*电机实际控制演示*/{ for(i=0;i0;i--) /* 正转减速*/ { motor(1,i); motor(2,i); delay(5000); } for(i=0;i0;i--) /* 反转减速*/ { motor(1,-i);motor(2,-i); delay(5000); }}}void timer0() interrupt 1 /* T0中断服务程序*/{if(t==0) /* 1个PWM周期完成后才会接受新数值*/{ tmp1=m1; tmp2=m2;}if(t=100) t=0; /* 1个PWM信号由100次中断产生*/}tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。
直流电机极限速度计算公式
直流电机极限速度计算公式直流电机是一种常见的电动机，它广泛应用于工业生产和家庭用电中。
在实际应用中，我们经常需要计算直流电机的极限速度，以确保其安全、高效地运行。
本文将介绍直流电机极限速度的计算公式及其相关知识。
直流电机的极限速度是指在给定的电压和负载条件下，电机能够达到的最高转速。
通常情况下，直流电机的极限速度取决于电机的额定电压、额定电流、额定功率以及负载情况。
在计算直流电机的极限速度时，我们需要考虑电机的额定参数以及负载对电机的影响。
直流电机的极限速度可以通过以下公式进行计算：N = (V I R) / k。
其中，N表示电机的极限速度，单位为转每分钟（rpm）；V表示电机的额定电压，单位为伏特（V）；I表示电机的额定电流，单位为安培（A）；R表示电机的定子电阻，单位为欧姆（Ω）；k表示电机的转矩常数，单位为牛顿·米/安培（Nm/A）。
通过这个公式，我们可以很容易地计算出直流电机在给定电压和负载条件下的极限速度。
在实际应用中，我们可以根据电机的额定参数和负载情况，来确定电机的极限速度，从而保证电机的安全运行。
在计算直流电机的极限速度时，我们需要注意以下几点：1. 电机的额定参数，在计算极限速度时，我们需要准确地了解电机的额定电压、额定电流、额定功率等参数。
这些参数将直接影响电机的极限速度，因此需要进行准确的测量和计算。
2. 负载情况，电机的极限速度还受到负载情况的影响。
在实际应用中，电机通常需要承受一定的负载，因此我们需要考虑负载对电机极限速度的影响。
通常情况下，负载越大，电机的极限速度就越低。
3. 安全性考虑，在计算电机的极限速度时，我们需要考虑电机的安全性。
如果电机的极限速度过高，可能会导致电机过载、损坏甚至引发安全事故。
因此，在计算极限速度时，我们需要确保电机能够安全、稳定地运行。
通过以上计算公式和注意事项，我们可以准确地计算直流电机的极限速度，从而保证电机的安全、高效运行。
直流电机线性速度计算公式
直流电机线性速度计算公式直流电机是一种常见的电动机，它能够将直流电能转换为机械能，广泛应用于各种机械设备中。
在实际应用中，我们经常需要计算直流电机的线性速度，以便对其进行合理的控制和运行。
本文将介绍直流电机线性速度的计算公式，并对其进行详细解析。
直流电机的线性速度计算公式如下：V = ω r。
其中，V表示直流电机的线性速度，单位为米/秒（m/s）；ω表示电机的转速，单位为弧度/秒（rad/s）；r表示电机的半径，单位为米（m）。
在实际应用中，我们通常会遇到需要将电机的转速从转/分（rpm）转换为弧度/秒的情况。
这时，我们可以使用下面的公式进行转换：ω = 2π n / 60。
其中，n表示电机的转速，单位为转/分（rpm）；ω表示电机的转速，单位为弧度/秒（rad/s）；π表示圆周率，约为3.14159。
通过上述公式，我们可以很方便地将电机的转速从rpm转换为弧度/秒，然后再带入第一个公式中，就可以得到电机的线性速度了。
接下来，我们将通过一个具体的例子来演示如何使用上述公式计算直流电机的线性速度。
假设一个直流电机的转速为3000rpm，半径为0.1m，我们来计算其线性速度。
首先，我们将转速从rpm转换为弧度/秒：ω = 2π 3000 / 60 = 314.16 rad/s。
然后，我们带入第一个公式中进行计算：V = 314.16 0.1 = 31.416 m/s。
因此，当直流电机的转速为3000rpm，半径为0.1m时，其线性速度为31.416 m/s。
通过上述例子，我们可以看到，通过简单的公式计算，我们就可以很方便地得到直流电机的线性速度。
这对于电机的控制和运行非常重要，可以帮助我们更好地设计和使用电机。
除了上述的基本公式外，还有一些其他因素可能会对直流电机的线性速度产生影响，比如负载、摩擦力等。
在实际应用中，我们可能需要考虑这些因素，并对公式进行相应的修正。
但总的来说，上述的基本公式可以作为我们计算直流电机线性速度的起点。
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数电实验部分直流电机测速设计报告隋欣航09021223郑泽远09021201指导教师：纪宝伦一.设计技术前言（一）设计任务设计一个能对直流电机运行速度进行调速和测速的电路。
（二）基本要求设计一个脉宽调速电路，实现对直流电机转速的控制。
利用光电脉冲转换、整形、门控电路和计数电路测出直流电机的转速，并显示在数码管上。
要求转速300转/分以下，越低越好。
（三）扩展要求在完成基本要求的基础上加光耦脉冲计数和相位判别电路，进而识别电机的转向，并由LED显示转向的正反。
设计框图二.设计方案选择及方案比较方波发生器：555多谐振荡器构成脉宽调整电路：555构成单稳实现驱动电路：达灵顿三极管测量转向电路：两个发光二极管光电脉冲转换电路：光电耦合管（光耦）脉冲整形：与非门脉冲显示电路:数码管控制转向电路：单刀双掷开关两个计数器：五片161三．选定方案其电路系统工作原理及工作过程主要芯片说明（1）NE555定时器是一种多用途的数字—模拟混合集成电路，利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。
组成的施密特触发器可用于脉冲的整形，单稳态触发器可用于调整脉冲的宽度，多谐振荡器可用于提供方波信号。
因而NE555广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。
其工作原理如下：555电路的内部电路方框图如右图所示。
它含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电开关T，比较器的参考电压由三只5K Ω的电阻器构成分压，它们分别使高电平比较器A1同相比较端和低电平比较器A2的反相输入端的参考电平为2/3V和CC V。
A1和A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关1/3CC状态。
当输入信号输入并超过2/3V时，触发器复位，555的CC输出端3脚输出低电平，同时放电，开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于1/3V时，触发器置位，555的3脚输出CC高电平，同时放电，开关管截止。
R是复位端，当其为0时，D555输出低电平。
平时该端开路或接VCC。
Vc是控制电压端（5脚），平时输出2/3V作为比较器A1的参CC考电平，当5脚外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时，通常接一个0.01uf的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。
T为放电管，当T导通时，将给接于脚7的电容器提供低阻放电电路。
①构成单稳态触发器如右图为由555定时器和外接定时元件R、C构成的单稳态触发器。
D为钳位二极管，稳态时555电路输入端处于电源电平，内部放电开关管T导通，输出端Vo输出低电平，当有一个外部负脉冲触发信号加到Vi端。
并使2端电位瞬时低于1/3V，低电平比较器动作，单稳态电路即开始一个CC稳态过程，电容C开始充电，Vc按指数规律增长。
当Vc充电到2/3V时，高电平比较器动作，比较器A1翻转，输出Vo从CC高电平返回低电平，放电开关管T重新导通，电容C上的电荷很快经放电开关管放电，暂态结束，恢复稳定，为下个触发脉冲的来到作好准备。
波形图如下：暂稳态的持续时间T w （即为延时时间）决定于外接元件R 、C 的大小，T w =1.1RC 。
通过改变R 、C 的大小，可使延时时间在几个微秒和几十分钟之间变化。
当这种单稳态电路作为计时器时，可直接驱动小型继电器，并可采用复位端接地的方法来终止暂态，重新计时。
此外需用一个续流二极管与继电器线圈并接，以防继电器线圈反电势损坏内部功率管。
②构成多谐振荡器如图3-4，由555定时器和外接元件R 1、R 2、C 构成多谐振荡器，脚2与脚6直接相连。
电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路亦不需要外接触发信号，利用电源通过R 1、R 2向C 充电，以及C 通过R 2向放电端C D 放电，使电路产生振荡。
电容C 在2/3CC V 和1/3CC V 之间充电和放电，从而在输出端得到一系列的矩形波，对应的波形如图3-5所示。
图3-4 555构成多谐振荡器 图3-5 多谐振荡器的波形图输出信号的时间参数是： T=21w w t t1w t =0.7（R 1+R 2）C 2w t =0.7R 2C其中，1w t 为V C 由1/3CC V 上升到2/3CC V 所需的时间，2w t 为电容C 放电所需的时间。
(2) 达林顿三极管tip122：（4）光电耦合管 光电耦合管是一个光感应器，当光通路被阻断，则电流中断，所以它可以用来对电机转数进行监测，电机每转一圈即阻断耦合管的光路一次，从而在光电耦合管的输出端送出一个个脉冲，提供计数器的脉冲输入。
四．各模块功能，公式推导，计算1、方波方生器用NE555组成的多谐振荡器，用它可以提供100Hz 的方波信号， NE555组成的多谐振荡器，用它产生的方波信号带动后面的电机转动，3脚为输出管脚。
参数计算：根据NE555组成的多谐振荡器的性质，由c v 的波形可以求得电容C 的充电时间1T 和放电时间2T 各为C R R T )(211+=㏑+---T cc T cc V V V V =C R R )(21+㏑2，C R T 22=㏑-+--T T V V 00=C R 2㏑2故电路的振荡周期为T=1T +2T =C R R )2(21+㏑2， 荡频率为f=T 1=2㏑ )2(121C R R +. 当f=100Hz 时，C R R )2(21+=0.0144，可令C=1μf, 1R =2R ,则可求得1R =2R =4.8k Ω.连接实际电路时采用NE555实现多谐振荡产生方波，（此处由于MULTISIM 仿真软件的限制，仿真只能用LM555，其功能及引脚都与NE555相同）实际测得的频率为98.3Hz。
此处1u电容选用的是普通磁质电容，并没有使用体积较大的点解电容。
多谐振荡器观察T2-T1可以看见多谐振荡器仿真的方波周期为9.981ms，即100.2Hz，基本满足要求。
仿真波形也并未看到干扰（考虑到低频100HZ也不易产生干扰，最终选择该电路作为方波发生器，与脉宽调整电路相结合占空比可调整的矩形脉冲供给驱动电路。
2、脉宽调整其是由NE555组成的单稳态触发器，当信号从2脚进入后，通过调节滑动变阻器R3的阻值，可以改变脉冲的宽度，从而实现对直流电机转速的控制。
TUAL根据由NE555组成的单稳态触发器的性质，输出脉冲的宽度w t 等于暂稳态的持续时间，而暂稳态的持续时间取决于外接电阻R 和电容C 的大小。
w t 等于电容电压在充电过程中从0上升到32cc V 所需要的时间，因此得w t =RC ㏑cccc cc V V V )3/2(0--=RC ㏑3=1.1RC占空比 q= t w /T利用上式，根据电路中所需的脉宽计算出相应的电阻电容值。
本实验中要对100Hz 的脉冲进行脉宽调整，可令3C =1μf,则对应的电阻3R ≤6 k Ω即可。
在此试验中电阻3R 为一个型号为103的电位 器，可根据直流电机的转动情况来适当的增加或减少脉宽（即调节电位器3R 的大小）。
3、驱动控制测向电路、转向电路控制，测量转向（1）驱动电路：通过达灵顿三极管放大电流实现（2）转向电路控制：通过双刀双掷开关，使得电路桥式导通，根据开关接通点不同，使得电机正反转向不同。
（3）测量转向电路：通过观察发光二极管的亮灭以实现对转速的测量，此方式相较于采用双光耦法测量转速，简洁明了，还可以省略很多元器件。
概述：此电路是用达林顿三极管驱动的，信号通过达林顿三极管，在集电极输出，电流被放大带动直流电机运转。
利用双刀双掷开关来控制电机的正反向，同时根据二极管的单向导电性来判断直流电机的正反向。
当灯亮时电机正转，反之则反转。
如下为驱动控制电路：达灵顿三极管：电路中的达灵顿三极管跟随输入的矩形波电平高低而导通与不导通，使得相应的供给直流电机的电压为低（无电流）和高（有电流）。
即：通过给达灵顿三极管一个平均电压不同的占空比可调的矩形波信号，实现对电机供电流的控制从而控制电机的转速。
1、光电脉冲转换电路工作原理：在直流电机的转子上接一个固定的东西（我们采用的是硬纸片，它可以实现遮挡光的作用，质量较小，不影响电机转动，同时在电机转动时不会发生形变，进而影响测量），以实现每当电机转动一圈时，遮挡一次光耦的接收端，使得光耦输出产生高电平，加之未被遮挡时产生的负脉冲，整个电路的输出实现了电机转动一周光耦输出一次正脉冲，其余为负脉冲。
通过计时电路计60秒，可以实现记录每分钟内产生正脉冲次数反映电机转速。
另外由于光耦的输出不可能是标准的矩形波，需要进行脉冲整形，根据电路设计简单而且可以实现整形功能，此处我们选择了非门整形，方便简洁。
5、60秒计时器概述：该模块电路共由三部分电路组成，分别是：1HZ方波发生器，主要由NE555搭成，其原理同100HZ方波发生器。
这里不做赘述，只是将计算方法及仿真图给出；计数器，这个模块的主体，主要由160及与非门和与门构成，实现计两位十进制数。
锁存器，这个模块另一个重要的部分，没有它无法实现到60秒计数停止。
1）1Hz 的方波发生器根据NE555组成的多谐振荡器的性质，由c v 的波形可以求得电容C 的充电时间1T 和放电时间2T 各为C R R T )(211+=㏑+---T cc T cc V V V V =C R R )(21+㏑2，C R T 22=㏑-+--T T V V 00=C R 2㏑2故电路的振荡周期为T=1T +2T =C R R )2(21+㏑2，荡频率为f=T 1=2㏑ )2(121C R R +. 当f=1Hz 时，C R R )2(21+=1.44，可令C=10μf, 1R =2R ,则可求得1R =2R =48k Ω. 实物图：2)计数器组成：160，与非门该部分电路需要两个160来实现，若使用161也是将161搭成160使用，不如直接使用160，所以实际电路中选用160，这样使电路变得简洁许多。
首先，实现两位十进制计数器需要两个160计数，串联方式。
采用异步清零法实现两个计数器的连接（高位和低位），所以无需使用LOAD （低有效）端，将其接高。
A 、B 、C 、D 四个输入也都接高。
输出接数码管显示（注意：输出的高位接数码管的4脚，次高位接数码管3脚，依次类推）。
另外为了实现60秒计数，需要计数器到60后给出一个信号使得锁存器锁存（原因见锁存器部分）。
锁存60的信号为0110，所以高片的Q4、Q1需要接上与非门，之后再与Q2、Q3接入四输入与非门，实现当两计数器共同计到60秒时，产生一个低的信号给锁存器。
最后就是计数器的时钟问题，计数器只能实现计数到60的功能，但只要接上1HZ （1秒一个脉冲）时钟就可实现按秒计时功能。
可是计数器计到60不会自己停下来，所以计到60时，就需要锁存器提供一个信号，使计数器停下来，这里使用锁存器锁存时钟信号来实现。